Monografia apresentada no curso de Controle e Automação da Universidade Federal de Ouro Preto como parte dos requisitos para o Curso de Graduação em Engenharia de Controle e Automação. Nível mínimo de atratividade TMA UFOP Universidade Federal de Ouro Preto UNIGE Universidade de Genebra.
INTRODUÇÃO
Contextualização e Justificativa
A demanda pelo consumo de energia no Brasil tem crescido exponencialmente nos últimos anos. Entende-se como finalidade do sistema criar um equilíbrio entre o que foi gerado por ele e a quantidade consumida.
Objetivos
- Objetivo Geral
- Objetivos específicos
Estrutura do Trabalho
A produção de energia ao longo da História: dos primórdios da civilização humana à
Já na antiguidade, outros avanços importantes contribuíram para o desenvolvimento da humanidade em termos de produção de energia. A partir da década de 1930, observa-se um permanente e persistente desinteresse por aplicações, investimentos no setor elétrico no Brasil” (Cmeb, 1995).
A Eletrobras como instrumento de estatização da energia no Brasil
Entre a década de 1990 e o início dos anos 2000, o governo passou de um estado de execução para supervisionar o setor de energia. Órgãos como a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) foram criados, por exemplo, e a Eletróbras não tem mais a mesma autonomia de antes. Por exemplo, a empresa assinou um contrato com a Shell para investir no desenvolvimento de projetos de turbinas eólicas offshore no Brasil.
É um trabalho pioneiro no mundo de utilização de energia solar em lagos flutuantes de hidrelétricas. Este projeto prevê o uso e descarte de subestações e linhas de transmissão anteriormente subutilizadas.
Principais desafios da produção energética no Brasil
Então, se pensarmos principalmente em chuveiros elétricos em residências, a energia solar pode ser uma forte aliada na busca pela economia de energia e para mudar o cenário do país em termos de fontes renováveis. Isso se deve ao fato de que a política criada até então só pode ser caracterizada como reativa, uma vez que surgiu em resposta à crise energética da época e não se desenvolveu. Efectivamente, nunca houve uma política que incentivasse a adesão contínua e necessária a fontes de energia amigas do ambiente.
É importante que as políticas ambientais sejam mais efetivas, tenham mais metas, governança, participação das instituições envolvidas e que os programas sejam capazes de transformar a atual realidade energética (VILLALVA, 2022). É importante que as diferentes políticas não caminhem em direções opostas e promovam uma mudança significativa e um avanço na eficiência energética do Brasil.
A importância das fontes renováveis: perspectivas e conceituações
As fontes de energia renováveis são aquelas que não poluem ou, em certos casos, têm um potencial poluidor muito baixo. Energia renovável é um termo usado para descrever uma ampla gama de fontes de energia que estão disponíveis na natureza de forma cíclica. É cada vez mais importante que empresas de qualquer ramo de atividade adotem fontes renováveis de energia e consigam manter os lucros sem agredir ainda mais agressivamente a natureza.
Na sociedade moderna, além de apenas usar uma fonte de energia renovável, as pessoas procuram aplicar e fazer projetos cada vez mais eficazes e duradouros combinando-as. Portanto, com a configuração correta, obtém-se um sistema capaz de gerar a maior quantidade de energia e ter os menores custos adicionais.
A Energia Solar como forma de produção de energia limpa: uma visão de futuro no
Elas são expostas a uma série de processos químicos, para que se formem as camadas N e P, que são a base do funcionamento celular. Em seguida, a célula recebe o restante de seus componentes para que esteja pronta para ser vendida: grade metálica, camada de material antirreflexo que receberá a luz. Por fim, os filmes finos constituem uma tecnologia mais moderna e, diferentemente dos anteriores, possuem um processo de fabricação que se dá através da deposição de finas camadas de alguns materiais (silício e outros), de forma que possa ter uma base rígida ou mesmo flexível.
O primeiro foi o mais antigo desenvolvido e é considerado muito inferior em termos de eficiência e atraso para o . Assim, existem infinitas boas possibilidades de formar painéis fotovoltaicos e é preciso que a casa, empresa e/ou instituição possa optar, de acordo com a demanda e necessidade atual, por ter melhor custo-benefício. beneficiar.
Sistema ligado à rede e sistema isolado
O sistema apresentado na Figura 4, pelas inúmeras vantagens já citadas, acaba sendo utilizado nos mais diversos cenários: agricultura, reservatórios e armazenamento, pecuária, residências e comunidades, dessalinização e purificação.
Sistemas Conectado à Rede Elétrica (on-grid)
Para a criação de centrais de produção fotovoltaica, conforme ilustrado na Figura 5, com base num sistema de rede, é essencial que os conjuntos de módulos fotovoltaicos sejam ligados a inversores centrais (que possam ter uma potência entre 100 Kw). para um valor superior a 1MW). A implantação desses sistemas nas áreas vagas do país pode contribuir efetivamente para uma orientação cada vez mais sustentável da matriz energética e, assim, também reduzir as emissões de carbono e outros danos causados pelos combustíveis fósseis e outras fontes de energia que agridem o meio ambiente. Os sistemas de rede requerem conversores para que a corrente contínua seja conectada à rede elétrica.
Após passar pelo inversor, a energia gerada pelos painéis solares (de forma intermitente) estará pronta para ser utilizada em residências e estabelecimentos comerciais que utilizam o sistema on-grid. Em caso de interrupção do fornecimento de energia elétrica pela concessionária, o inversor deixa de funcionar por dois motivos: seu projeto não previa a possibilidade de desligamento da rede elétrica e também deve ser desligado para segurança dos demais equipamentos que o compõe, os kits fotovoltaicos instalados e as pessoas que trabalharão ou estarão próximas ao sistema para eventuais manutenções.
Tarifação de sistemas conectados à rede
No sistema representado na figura 7, o consumidor é recompensado com a instalação de um sistema de energia fotovoltaica em sua residência, e recebe o pagamento pela energia que seu sistema fotovoltaico exporta para a rede elétrica.
Sistemas Off-Grid
Junto com o banco de baterias, existe um controlador de carga que as energiza especialmente para aplicações de energia fotovoltaica, prolongando sua vida útil e sendo um dispositivo de proteção contra descargas elétricas excessivas. No sistema off-grid, o sistema armazenador de energia opera em ciclos de carga e descarga, com intensidade e duração variáveis dependendo da interrupção da produção de energia e de múltiplos tipos de consumo (COPETTI; MACAGNAN, 2007, p.3). A vantagem da primeira forma de agrupamento é a obtenção de tensões maiores, e a segunda permite um maior acúmulo de energia ou ainda aumenta a oferta de corrente elétrica mantendo o mesmo valor de tensão.
As baterias devem ser de boa qualidade e ter vida útil suficientemente longa para que a quantidade de energia produzida promova a eficiência anual. Em conclusão, o sistema apresentado na Figura 9, apesar de vantagens como não depender mais da rede de energia da concessionária que atende a região, ter algumas isenções de taxas e ser adequado para localidades remotas, requer um estudo prévio de viabilidade econômica com o objetivo de realmente definir ou não a implantação de um projeto com essas características, pois é mais caro que o projeto conectado à rede e em condições climáticas adversas provoca uma queda brusca na eficiência do sistema e na geração de energia elétrica.
Sobre a Universidade Federal de Ouro Preto
METODOLOGIA
Materiais e Métodos
- Payback
- Valor Presente Líquido (VPL)
- Taxa Interna de Retorno (TIR)
- Demais variáveis e dados quantitativos do projeto do Campus Morro do
- Coordenadas a respeito da Cidade de Ouro Preto e Dados de Irradiação Solar
- Informações Contratuais e Instalações no Campus Morro do Cruzeiro
- Informações a respeito da orientação dos módulos solares e de seus ângulos 54
- Dados do Inversor
No presente caso, estamos tentando entender em quantos anos a Universidade Federal de Ouro Preto recuperará o dinheiro gasto na compra de painéis solares fotovoltaicos para instalá-los em suas dependências. Além disso, já existe uma plataforma de monitoramento de usinas solares (Figura 12) no campus Ouro Preto, capaz de retornar dados ao usuário como: quantidade de energia gerada pelo sistema, capacidade instalada atual, erro com o conversor read some e dados meteorológicos na região de Ouro Preto. Antes de definir a radiação solar na cidade de Ouro Preto, deve-se ter dados referentes às coordenadas (latitude e longitude) do município onde está instalado o sistema objeto de estudo desta monografia.
Para identificar a quantidade de radiação solar que incide sobre os painéis solares do Campus Morro do Cruzeiro, primeiro é necessário ter a radiação solar média anual por mês para a cidade de Ouro Preto - MG. Além disso, uma regra de ouro para a instalação dos módulos (além de escolher o ângulo ideal de inclinação) é quando possível orientar o módulo com a face voltada para o norte geográfico, lembrando que essa pequena ação maximiza a produção média diária de energia.
RESULTADOS
- Dados e Valores Obtidos – Campus Morro do Cruzeiro
- Planilha Automatizada de Viabilidade Econômica
- Dados de Conta de Luz da UFOP
- Cálculo da tarifa para definir o quanto é economizado por mês e ano
- Fluxo de Caixa
- VPL e VPL Acumulado
- Definição do Payback descontado do Sistema Fotovoltaico do Campus Morro do
- VPL do Projeto
- Taxa Interna de Retorno (TIR)
- Índice de Lucratividade do Projeto (ILP)
- Relação Custo-Benefício (RCB)
- Resumo das informações obtidas pela análise econômica
Porém, através dos dados da radiação solar média diária na cidade de Ouro Preto através do CRESESB (Tabela 2), é possível ter uma projeção de quanto será gerado em cada mês pela usina em 2023. aplicando as fórmulas existentes e obtendo levando em consideração o conhecimento financeiro e a análise econômica dos investimentos, cujos cálculos já foram citados no capítulo 3 desta monografia, foi possível chegar a valores reais e confirmatórios para os referidos índices. Analisando a conta do Campus Morro do Cruzeiro da Universidade Federal de Ouro Preto (figura 20), instituição do Governo Federal e que possui modalidade tarifária para consumidores de média e alta tensão THS Verde A4, observou-se que o valor de dezembro foi da R UFOP, 2022).
Tendo em vista que os valores das possíveis despesas foram considerados insignificantes por se tratarem apenas da simples limpeza dos painéis, o Fluxo de Caixa corresponde à mesma coluna das receitas. De forma mais visual, foi desenhado o gráfico de fluxo de caixa do sistema fotovoltaico da UFOP, mostrado na Figura 21 abaixo.
CONCLUSÃO
Sugestões para trabalhos futuros
Contribuição para um histórico da regulamentação do setor elétrico no Brasil: O Código de Águas de 1934 e o Conselho Nacional de Águas e Energia Elétrica. https://priodicos.ufsc.br>. BNDES Setorial, Rio de Janeiro, n. Disponível em: < https://www.cubienergia.com/enquadramento-tarifario-azul-verde/ >. http://www.cresesb.cepel.br/index.php?section=sundata >. Disponível em: < https://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-bertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao607/topico591/Caderno%20de%20.
Disponível em: < https://www.portalsolar.com.br/noticias/materias/bolsonaro-vai-lancar-programa-de-incentivo-a-energia-solar >. Disponível em: < https://www.sharenergy.com.br/como-funcionam-os-sistemas- fotovoltaicos-off-grid/ >.
